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在过去的数十亿年中，自然界只存在 4 种碱基——腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤。现在，研究人员打破了这些规则，在 Floyd Romesberg 位于圣地亚哥的实验室，科学家通过扩展基因编码，在培养的细菌中增加了一对“超自然”的碱基对：X 和 Y。更令人惊奇的是，细菌可以利用这对超自然碱基对编码新蛋白！这一突破一举改变了大众对于生命遗传信息的认知，堪称“颠覆遗传密码”的成果。
图丨Floyd Romesberg
Floyd Romesberg 是全球著名生物医学研究机构斯克里普斯研究所（The Scripps Research Institute）其中一个实验室的主任，于 2014 年领导了首次对大肠杆菌的基因修改。目前，这些细菌已经可以通过它们的扩展基因编码来合成新的蛋白。
图丨斯克里普斯研究所
原本，4 种碱基 A、T、C 和 G 只能自然编码遗传信息。它们配对形成了 DNA 的双螺旋结构，不同的碱基组合构成活细胞中构成蛋白质的 20 个氨基酸的密码子。而这项新的工作则首次表明非天然碱基可以用来在活细胞中制造蛋白质。
“我们想要证明这种做法的可行性，即在人工合成的碱基对中也能完成信息的储存和提取，”Romesberg 表示。“现在看来这不再是天方夜谭。”
Romesberg 说，这一成就表明，合成生物学——这个专注于以新特性灌输生物体的领域——可以通过重新创造生命中最基本的要素来实现其目标。他说：“没有比遗传信息的存储和提取更基础、更接近生命本质的其他生物系统了，我们所做的是设计一个与现有部件一起运行、并且可以实现所有的功能的新部件。”
图丨MIT 林肯实验室生物工程师 Peter Carr
MIT 林肯实验室生物工程师 Peter Carr 也表示，科学家们对重写生命的了解才刚刚起步，“我们目前还不清楚对生命系统进行改造的天花板在哪，但目前的研究显示肯定不止目前已知的四种碱基，这已经很让人兴奋了”，Peter Carr 表示。
人类目前在火星和木星寻找生命的尝试都以失望告终。然而在圣地亚哥实验室里的“非地球生命体”已经告诉我们，生命并非只能依靠自然才能产生。“如果生命可以在除地球以外的地方出现并进化，这个过程可能早已经开始了，而且是通过完全不同的分子和方式在进行，”Romesberg 说。“我们已知的生命产生过程可能不是唯一的方式，而且也可能并非最优方式。”
